(57)【要約】【課題】  エンジンの燃料供給装置に関し、エンジンで発生した熱がフューエルレールに伝達されることを簡易且つコストの低廉な手段により有効に遮断して、フューエルレールおよび燃料噴射弁内の燃料温度が上昇しないようにする。【解決手段】  燃料タンク内の液体燃料を燃料ポンプで送出しフューエルレール５に配設された燃料噴射弁からエンジンの各シリンダに供給する燃料供給装置において、フューエルレール５の実質的に全外表面を二つ割り構造の遮熱部片１１Ａ，１２Ａからなる硬質合成樹脂製の遮熱カバー１０で覆うとともに、スぺーサ１３，１４を遮熱カバー１０とフューエルレール５との間に介装して空気層１００ａ，１００ｂを形成し、遮熱カバー１０と空気層１００ａ，１００ｂとを含む複層の遮熱構造によってフューエルレール５への外部からの熱伝達を遮断するようにした。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの液体燃料を燃料ポンプで送出しフューエルレールに配設した複数の燃料噴射弁からエンジンの各シリンダに供給する燃料供給装置において、
前記フューエルレールの実質的に全外表面が空隙を有して設置した低熱伝導率材料製遮熱カバーによって覆われ、前記空隙により形成された空気層と前記遮熱カバーとを含む複層の遮熱構造によって前記フューエルレールへの外部からの熱伝達を遮断するようにした、
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
燃料タンクの液体燃料を燃料ポンプで送出しフューエルレールに配設した複数の燃料噴射弁からエンジンの各シリンダに供給する燃料供給装置において、
前記フューエルレールの前記燃料噴射弁を嵌め込み保持する噴射弁保持部および前記燃料噴射弁に燃料を分配するレール部の全外側周面が、それぞれ空隙を有して設置した低熱伝導率材料製遮熱カバーによって覆われ、前記空隙により形成された空気層と前記遮熱カバーとを含む複層の遮熱構造によって前記噴射弁保持部およびレール部への外部からの熱伝達をそれぞれ遮断するようにした、
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
前記空隙が前記フューエルレールと遮熱カバーとの間に設置した低熱伝導率材料製スペーサによって前記遮熱カバーを保持することにより形成されている請求項１または２に記載したエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
前記遮熱カバーが互いに着脱可能に結合された二つの遮熱部片からなる二つ割り構造とされている請求項１，２または３に記載したエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
前記二つの遮熱部片は対称形状であるとともに、これらを互いに着脱可能に結合する結合手段をそれぞれの両側縁部に具えており、前記結合手段は前記遮熱カバーの断面非対称位置において前記フューエルレールを挟んだ対向部位で前記二つの遮熱部片を互いに結合している請求項１，２，３または４に記載したエンジンの燃料供給装置。
【請求項６】
前記遮熱カバーが硬質合成樹脂で作られたものである請求項１，２，３，４または５に記載したエンジンの燃料供給装置。
【請求項７】
前記スペーサが環状であって柔軟発泡合成樹脂で作られており、前記フューエルレールと遮熱カバーとの間に圧縮状態で設置されている請求項３，４，５または６に記載したエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンやＬＰＧ、ＤＭＥなどの比較的蒸発気化しやすい液体燃料を燃料ポンプで燃料タンクから送出し、供給管およびフューエルレールを経由して燃料噴射弁によりエンジンの各シリンダに分配・供給するエンジンの燃料供給装置に関し、殊にそのフューエルレールがエンジン熱により加熱されて燃料温度を上昇させることを防止する手段を具えたエンジンの燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガソリンエンジンの燃料供給装置においては、例えば図４に示すように燃料タンク１内の燃料を燃料ポンプ２で加圧し供給管６ａを経由してフューエルレール５に配設された燃料噴射弁４に送り、余剰分を圧力レギュレータ３を設置した戻し管６ｂより燃料タンク１に戻すようにしたリターン式のものが多用されており、燃料を適度に循環させることによってフューエルレール５や燃料噴射弁４内の燃料温度が過度に上昇しないようにしている。
【０００３】
一方、近年においては、部品点数の削減等を目的として図５に示すような戻し管６ｂをなくすとともに燃料ポンプ２の吐出出力を高め供給管６ａおよびフューエルレール５内の燃料を高圧に維持してその蒸発気化を抑制するようにした、リターンレス式の燃料供給装置も使用されている。
【０００４】
しかし、上述した二つの燃料供給装置は、耐圧性を考慮して供給管６ａ、フューエルレール５などが比較的高剛性の材質である金属で形成されているため、熱伝導性が良いことから殊にエンジンに近接して配置されるフューエルレール５はエンジンで発生した熱を積極的に吸収して内部の燃料温度を上昇させ、燃料タンク１内の燃料温度を徐々に上昇させるようになる。
【０００５】
殊に、例えば図４のリターン式のガソリンエンジンの燃料供給装置をベースとし、ガソリンと比べて蒸発気化しやすい燃料である液体ＬＰＧをエンジンに供給するシステムを構築した場合、燃料温度の上昇は燃料タンク１内の圧力上昇につながることから、所定圧力以上に上昇した場合に燃料の再充填が不可能になる、という問題も生じる。
【０００６】
かかる問題に対し、特開２００３−１９３９４４号公報に燃料噴射弁が固定されている吸気マニホルドとシリンダヘッドとの間に、合成樹脂製の断熱部材を配設して燃料噴射弁内での燃料蒸気の発生を回避するものとした燃料供給装置が提示されている。しかし、このものはエンジンで発生した熱がシリンダヘッド、吸気マニホルドを介して直接燃料噴射弁に伝導することの回避については有効であるが、シリンダヘッドに近接して配置されたフューエルレール内部の液体燃料が、エンジンで熱せられた周辺空気により温度上昇することを防止できない。
【０００７】
一方、特開２００１―２６３１９５号公報には、フューエルレールを耐熱性のゴムまたは樹脂からなる減衰材層を介して取付け座と取付け板とで挟みながらシリンダヘッド上に取付けた燃料供給装置が記載されている。この装置はフューエルレールに発生した振動を吸収することを目的としているが、シリンダヘッドを介してエンジンの熱がフューエルレール内の燃料に直接伝導することをある程度回避できるものである。しかし、この装置におけるフューエルレールの外面の一部は減衰材層で覆われることなく露出しているため、エンジンの熱放射による温度上昇を充分に回避することができない。また、この装置はフューエルレールをシリンダヘッドに取付ける部材が、全体として大掛かりとなって装置の大型化および重量の増加を招いてしまうとともに、その着脱に手間がかかるため製造およびメンテナンスに不便なものである。
【０００８】
更に、燃料の供給管および燃料噴射弁のホルダを低熱伝導率材料である合成樹脂で作ることが一部で実施されているが、供給管に金属と同等の耐圧性をもたせるためには大幅な肉厚増としなければならず、装置の大型化・重量の増加を伴うこととなって適当ではない。
【特許文献１】特開２００３−１９３９４４号公報
【特許文献２】特開２００１−２６３１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、エンジンの燃料供給装置に関し、エンジンで発生した熱がフューエルレールに伝達されることを簡易且つコストが低廉な手段により有効に遮断して、フューエルレールおよび燃料噴射弁内の燃料温度が上昇しないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、燃料タンクの液体燃料を燃料ポンプで送出しフューエルレールに配設した複数の燃料噴射弁からエンジンの各シリンダに供給する燃料供給装置において、フューエルレールの実質的に全外表面が空隙を有して設置した低熱伝導率材料製遮熱カバーによって覆われ、空隙により形成された空気層と遮熱カバーとを含む複層の遮熱構造によってフューエルレールへの外部からの熱伝達を遮断するようにした。
【００１１】
また、本発明は上述した燃料供給装置において、フューエルレールの燃料噴射弁を嵌め込み保持する噴射弁保持部および燃料噴射弁に燃料を分配するレール部の全外側周面が、それぞれ空隙を有して設置した低熱伝導率材料製遮熱カバーによって覆われ、空隙によって形成された空気層と遮熱カバーとを含む複層の遮熱構造によって噴射弁保持部およびレール部への外部からの熱伝達をそれぞれ遮断するようにした。
【００１２】
このように、フューエルレールがともに熱伝導率の低い空気層と遮熱カバーとで覆われることで、シリンダヘッドから直接伝導されるエンジン熱を遮断することに加えて、フューエルレールの周囲空気から伝達される熱も遮断することができるため、フューエルレールおよび燃料噴射弁内の燃料温度が上昇することを有効に回避できる。また、空気層による断熱作用を利用することで高い遮熱効果が得られるとともに、遮熱カバーの薄型化・軽量化が容易に達成される。
【００１３】
ここで、前記の空隙をフューエルレールと遮熱カバーとの間に設置した低熱伝導率材料製スペーサによって遮熱カバーを保持することにより形成したものとすることにより、所要の空気層が確実に形成され安定した断熱作用を発揮することができる。  そして、このスペーサを柔軟発泡合成樹脂で環状に作ってフューエルレールと断熱カバーとの間に圧縮状態で設置したものとすれば、所要の空気層を確実に形成しながら遮熱カバーをがたつくことなく安定して設置することができる。
【００１４】
更に、遮熱カバーを互いに着脱可能に結合された二つの遮熱部片からなる二つ割り構造とすることにより、フューエルレールがどのような構造であっても容易に着脱することができ、組付けやメンテナンスが簡単に行なえるものとなる。  加えて、二つの遮熱部片を対称形状とするとともに、これらを互いに着脱可能に結合する結合手段をそれぞれの両側縁部に具え、そしてこの結合手段は遮熱カバーの断面非対称位置においてフューエルレールを挟んだ対向部位で二つの遮熱部片を互いに結合しているものとすれば、同一の形状・構造の遮熱部片を二個組み合わせてフューエルレールを被覆することができ、遮熱カバーを構成する部品の種類、即ち遮熱部片の種類を最小限として組付けの容易性を向上するとともに製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
更に、遮熱カバーを硬質合成樹脂で作ることにより、所定の形状を保持するとともに良好な断熱効果を期待することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、上述のような簡易且つコストの低廉な手段で周辺空気の熱やエンジン熱がフューエルレールに伝わることを防止し、その内部の燃料温度が上昇することを有効に防止することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、本実施の形態の遮熱構造は図４のリターン式のものおよび図５のノンリターン式のもののいずれに対しても適用可能であり、図１、図２（Ａ）（Ｂ）および図３に示すように、フューエルレール５の実質的に全外表面が遮熱カバー１０で覆われていることを特徴とする。尚、以下の説明で用いる図面においては、フューエルレール５の噴射弁保持部５０の保持孔５０ａに嵌め込まれる燃料噴射弁および他の燃料供給装置部分、ならびにエンジンのシリンダヘッド部分は一般的なものであることから図示を省略するものとする。
【００１８】
本実施の形態では、フューエルレール５は噴射弁保持部５０およびこれを直列に接続連通して一直線上に配置したレール部５１とからなる。そして、これを覆った遮熱カバー１０は噴射弁保持部カバー１２とレール部カバー１１との二種類からなり、これらのカバー１２，１１はそれぞれ対称形状の各二つの遮熱部片１２Ａ，１２Ａおよび１１Ａ，１１Ａからなる二つ割り構造とされている。  また、レール部５１とこれを覆うレール部カバー１１との間、および噴射弁保持部５０とこれを覆う噴射弁保持部カバー１２との間には、円環状のスペーサ１３および１４が設置され、これらのスペーサ１３，１４によってフューエルレール５との間に所定の空隙を保持して遮熱カバー１０が設置されることにより断熱層としての空気室１００ａおよび１００ｂが形成されている。
【００１９】
フューエルレール５は、剛性が高いとともに熱伝導性の高い金属で形成されているのに対し、遮熱カバー１０は剛性が金属より劣るが熱伝導性が金属に比べて大幅に低い材料である硬質合成樹脂、例えばポリアセタール樹脂やフェノール樹脂などで作られており、図２（Ｂ）および図３に示すように噴射弁保持部５０の燃料噴射弁の噴口および配線が位置する個所を除いてフューエルレール５の全外表面を覆っている。
【００２０】
また、フューエルレール５と遮熱カバー１０との間には複数のスペーサ１３，１４が配設され、それぞれ空気層１００ａ、１００ｂを形成していることで優れた断熱効果を発揮するものである。即ち、鉄鋼の熱伝導率が３７〜６０Ｗ／（ｍ・℃）であるのに対し、ポリアセタールの熱伝導率は０．２〜０．４Ｗ／（ｍ・℃）、空気の熱伝導率は０．０２６／（ｍ・℃）（大気圧，２５℃）であってきわめて断熱性に優れたものであり、このような空気層１００ａ，１００ａが存在することで遮熱カバー１０を薄肉としても優れた遮熱効果・断熱効果を期待することができ、しかも装置の重量を増加させない、という利点がある。また、スペーサ１３，１４を発泡ポリウレタンなどの空気を多量に含む柔軟発泡合成樹脂で形成することにより、この部分もほぼ空気層と同様の断熱効果を発揮するため、これを介して伝達される熱量を最小限とする。
【００２１】
図１の分解斜視図を示す図３を参照して、噴射弁保持カバー１２は二つに縦割りにした互いに対称形状の遮熱部片１２Ａ、１２Ａの組み合わせからなり、レール部カバー１１は円筒を長手方向に二つに分割した互いに対称形状の遮熱部片１１Ａ、１１Ａの組み合わせからなる。即ち、これらは同一の部品を対にした組み合わせからなるため、用いる部品の種類が最小限であるとともにその成型のための金型の種類も最小限で足りるため、製造コストを低く抑えることに有効である。
【００２２】
また、噴射弁保持部カバー１２の遮熱部片１２Ａは係合手段としての雄係合部である係合爪１２ａと雌係合部である係合溝１２ｂを、両側縁部の左右対称位置に配設させており、二つの遮熱部片１２Ａ、１２Ａを対向させて接合面１２ｃ、１２ｃを密着させたとき、これらが係合して両遮熱板１２Ａ、１２Ａが一体になって固定されるようになっている。レール部カバー１１の遮熱部片１１Ａも同様に係合爪１１ａと係合溝１１ｂとが両側縁部の両端付近に配設され、二つの遮熱部片１１Ａ，１１Ａを対向させてそれらの接合面を密着させたときこれらが係合するようになっている。従って、これらは既設の燃料供給装置のフューエルレールに後から装着することが容易であるとともに、メンテナンス時においてこれを脱着する場合も容易である。
【００２３】
そして、噴射弁保持部カバー１２にはその周側面において対角位置となる二箇所に、レール部５１が挿通される連結孔１２ｄ、１２ｄを有する連結突部１２ｅ、１２ｅが形成されいる。  この連結突部１２ｅ，１２ｅは遮熱部片１２Ａ，１２Ａに半円筒形に設けられ、両遮熱部片１２Ａ、１２Ａを結合した状態でその連結突部１２ｅ、１２ｅを、レール部カバー１１の遮熱部片１１Ａ，１１Ａの両端面で挟み押さえ付けた状態で固定する。これにより、遮熱板１２Ａ、１２Ａは結合手段が図示のように二箇所しかなくても強固に結合されることとなる。
【００２４】
フューエルレール５の噴射弁接続部５０に配設されたスペーサ１４は、前述したように柔軟発泡合成樹脂を円環状に形成したものであり、その内径が噴射弁接続部５０の外径より僅かに小さいとともに、外径が噴射弁保持部カバー１２の内径よりやや大きくなっている。従って、このスペーサ１４は弾性に富むため噴射弁接続部５０に装着しやすいとともに、その外側に噴射弁保持部カバー１２を装着したとき、圧縮されて噴射弁保持部カバー１２をがたつくことなく安定した状態で設置することができる。また、レール部５１のスペーサ１３も同様に柔軟発泡合成樹脂を円環状に形成したものであり、その内径がレール部５１の外径より僅かに小さいとともに外径がレール部カバー１１の内径よりやや大きくなっている。従って、レール部５１に装着してその外側にレール部カバー１１を装着したとき、前記同様にレール部カバー１１が安定して設置される。また、スペーサ１３の円環の一部に切れ目１３ａが入れてあり、この切れ目１３ａを開くことでレール部５１に容易に装着できるようになっている。
【００２５】
本実施の形態の特徴部分は以上のような構成であり、遮熱カバー１０をフューエルレール５に装着するときは、先ず、一つのレール部５１につき二つのスペーサ１３，１３を装着するとともに、一つの噴射弁保持部５０につき一つのスペーサ１４を装着する。そして、二つの遮熱部片１２Ａ、１２Ａを対向させて噴射弁保持部５０の外側方から挟むように係合爪１２ａと係合溝１２ｂとで結合させる。次に、二つの遮熱部片１１Ａ、１１Ａを対向させてレール部５１を挟みながら係合爪１１ａと係合溝１１ｂとで結合させる。これにより、遮熱カバー１０はフューエルレール５にがたつくことなく安定した状態で固定される。
【００２６】
以上述べたように、本実施の形態は簡易な形状の遮熱カバー１０をフューエルレール５に装着したものであってコストが低廉であるとともに着脱が容易であり、スペーサ１３，１４をその間に介装したことで空気層を有して断熱性に優れることから、硬質合成樹脂製の遮熱部片１２Ａ、１１Ａを薄肉にすることができるため全体としてコンパクト且つ軽量な構成とすることができる。また、係合する一組の遮熱部片１１Ａ，１１Ａおよび１２Ａ，１２Ａをそれぞれ対称形状であって結合手段を非対称位置に設けた同一部品とすることで、組付けが更に容易になるとともに製造コストを更に低廉にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図。
【図２】（Ａ）は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図。
【図３】図１の分解斜視図。
【図４】従来のエンジンのリターン式燃料供給装置の配置図。
【図５】従来のエンジンのノンリターン式燃料供給装置の配置図。
【符号の説明】
【００２８】
１  燃料タンク、  ２  燃料ポンプ、  ４  燃料噴射弁、  ５  フューエルレール、１０  遮熱カバー、  １１  レール部カバー、  １１Ａ，１２Ａ  遮熱部片、  １１ａ，１２ａ  係合爪、  １１ｂ，１２ｂ  係合溝、  １２  噴射弁保持部カバー、  １３，１４  スペーサ、  ５０  噴射弁保持部、  ５１  レール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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